[发明专利]一种瓦斯气中油水灰含量的测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种瓦斯气中的油水灰含量的测定方法，属于瓦斯气检测技术领域。

背景技术

瓦斯气体中的油、水、灰的含量是评价瓦斯气体产品质量的一个重要指标，而工业加工过程中产生的瓦斯气中油、水、灰含量测定值是否准确，对于工业装置物料平衡计算、热平衡计算、装置改进、瓦斯气提质加工、瓦斯气回收利用具有重要的指导意义。瓦斯气体中的成分比较复杂，局部气体中油、水、灰的浓度并不相同，目前有报道气体中的油含量测定方法、水含量测定方法和粉尘测定方法，但是还没有一种方法能够准确、直接地同时测定气体中的油、水、灰含量。

已经报导的气体中的含油量测定方法主要是采取溶剂吸收法、吸附材料吸收法或冷凝富集吸收法收集气体中油，再利用红外光度法、紫外分光光度法、重量法、比浊法、气相色谱法、检气管法等测量气体中的油含量。

其中，溶剂吸收法是利用气体中的油能很好的溶解在正己烷中的性质，在通气过程中，与正己烷一起随气流带走的油又吸附到脱脂棉中，用正己烷冲洗、脱附吸收瓶和脱脂棉中油，用正己烷定容在100mL容量瓶中。根据文献报导，正己烷在260nm处无吸收峰，是很好的溶剂，而油在此处有最大吸收峰，其吸光度大小与油含量成正比，符合朗伯比尔定律，即：A＝KC。

吸附材料吸收方法是：在取样管中充填一定量的纤维材料(脱脂棉、玻璃纤维、聚丙烯纤维等)、定量滤纸、玻璃纤维薄膜或其它吸附材料(如活性炭等)，取样时，让测量气以一定的流速通过取样管，并用湿式气体流量计记下气体的取样体积。

冷凝富集吸收法是将玻璃螺旋冷凝管浸没在液氮等冷媒中，将测量气以一定的流量通过冷凝管，气体中的油被冷凝在螺旋管内，再用溶剂将其洗脱。

此外，也可以参考天然气轻烃回收方法，其中包括吸附法、油吸收法和冷凝分离法。吸附法是利用固体吸附剂(如活性炭、硅胶和硅藻土等)对各种烃类吸附容量不同，从而使天然气中重组分与轻组分分离的方法。油吸收法(如马拉(Mhear)法)是基于天然气中各组分在吸收油中的溶解度差异而使轻、重烃组分得以分离的方法。吸收油一般采用石脑油、煤油或柴油，其相对分子量为100-200。按照吸收温度的不同，油吸收法可分为常温、中温和低温油吸收法。

由于以上各种方法缺乏制备气体中油标准物质的手段，各种方法的准确度、精密度和可重复性较差，并且以上的方法不适用于含水气体中的油含量的测定。

测定气体中水的含量有两类方法，一类是仪器方法，包括用冷却镜面凝析湿度计测定天然气水露点和用电解式水含量分析仪直接测定天然气中水含量；另一类是化学方法，包括卡尔费休法、五氧化二磷吸收法和比色法等。但以上两类方法不能测量含有大量水分的工业气体，且不能同时测定气体中的油含量和灰含量，应用范围较窄。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种瓦斯气中油、水和灰的含量的测定方法及所采用的装置，利用在常压下原料气中各烃类组分冷凝温度不同的特点，在逐步降温的过程中将较高沸点的烃类组分冷凝分离出来，从而实现含量测定，该方法能同时测定油、水和灰的含量，并且测量精确度较高、可重复性较好和应用范围较宽。

为达到上述目的，本发明首先提供了一种瓦斯气中油水灰含量测定用冷凝装置，其包括：第一接收瓶、第一冰水混合容器、第二冰水混合容器、第一冷凝盘管、第二接收瓶、第二冷凝盘管、第三接收瓶、低温冷却容器、循环冷却泵、湿式气体流量计、气压表和温度计，其中：

所述第一接收瓶设有一输入管，该输入管上设有一第一阀，所述第一接收瓶通过管道与所述第一冷凝盘管的入口连通，并且，所述第一接收瓶位于所述第一冰水混合容器之中；

所述第一接收瓶与所述第一冷凝盘管之间的管道在所述第一接收瓶一侧的入口处设有过滤器，所述第一接收瓶与所述第一冷凝盘管之间的管道上设有第二阀；

所述第一冷凝盘管位于所述第二冰水混合容器之中，并且，所述第一冷凝盘管的底部设有第一锥形收集口，所述第二接收瓶连接于该第一锥形收集口；

所述第一冷凝盘管的出口通过管道与所述第二冷凝盘管的入口连通；

所述第二冷凝盘管位于所述低温冷却容器中，并且，所述第二冷凝盘管的底部设有第二锥形收集口，所述第三接收瓶连接于该第二锥形收集口；

所述第二冷凝盘管的出口通过一个三通接口分别与两个所述湿式气体流量计的入口连通，其中一个所述湿式气体流量计的出口处设有气压表和温度计，所述第二冷凝盘管的出口与所述三通接口之间设有第三阀；